JP2010188234A - Electrostatic coating apparatus and electrostatic coating method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic coating apparatus capable of obtaining high smoothness for the appearance of a coated surface. <P>SOLUTION: A clear coating facility includes: a coating material supply pipe 41 and a gear pump 43 for supplying a coating material; a solvent supply pipe 42 and a solvent discharger 44 for supplying a solvent; a static mixer 45 for mixing the coating material supplied from the coating material supply pipe 41 and the gear pump 43 and the solvent supplied from the solvent supply pipe 42 and the solvent discharger 44; a coating gun 30 for spraying the coating material and the solvent mixed by the static mixer 45; and a control device 50 for controlling them. The control device 50 drives the solvent discharger 44 to adjust the supply amount of the solvent so that the NV value of a coated film formed on a coated surface falls within a predetermined range. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、静電塗装装置および静電塗装方法に関する。詳しくは、被塗装面を静電塗装する静電塗装装置および静電塗装方法に関する。   The present invention relates to an electrostatic coating apparatus and an electrostatic coating method. Specifically, the present invention relates to an electrostatic coating apparatus and an electrostatic coating method for electrostatically coating a surface to be coated.

従来より、自動車の車体を塗装する手法として、3コート3ベーク方式が知られている。3コート3ベーク方式とは、電着塗装、焼付け、中塗り塗装、焼付け、ベース塗装、クリア塗装、焼付けの順に処理する方式である。
以上の塗装工程では、塗装装置として、例えば回転霧化式塗装装置が用いられている。この回転霧化式塗装装置は、回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で、回転霧化頭に液体塗料を供給する。これにより、液体塗料を帯電させて霧化し、回転霧化頭の先端縁から噴霧して、静電塗装を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, a 3-coat 3-bake method is known as a method for painting a car body. The 3-coat 3-bake method is a method in which electrodeposition coating, baking, intermediate coating, baking, base coating, clear coating, and baking are performed in this order.
In the above coating process, for example, a rotary atomizing coating apparatus is used as a coating apparatus. The rotary atomizing coating apparatus rotates while applying a high voltage to the rotary atomizing head, and supplies liquid paint to the rotary atomizing head in this state. As a result, the liquid paint is charged and atomized, and sprayed from the leading edge of the rotary atomizing head to perform electrostatic coating.

ところで、高級車では、車両の外観に高い平滑性が要求される。そのため、高級車の車体を塗装する場合には、中塗り塗装工程の後に水研ぎ工程を実施するのが一般的である。この水研ぎ工程は、車体に水をかけつつ、人手によりサンダー等で研磨する工程である。   By the way, high-grade vehicles are required to have high smoothness in the appearance of the vehicle. For this reason, when painting the body of a luxury car, it is common to perform a water sharpening process after the intermediate coating process. This water sharpening step is a step of manually polishing with a sander or the like while applying water to the vehicle body.

しかしながら、水研ぎ工程を実施すると、作業員の習熟に時間がかかるうえに、作業員を配置するコストがかかってしまい、自動車の製造コストが高くなる、という問題がある。   However, when the water sharpening process is carried out, it takes time for the worker to become proficient, and there is a problem that the cost for arranging the worker is increased and the manufacturing cost of the automobile is increased.

ここで、塗装面の仕上がりを保つ手法が提案されている。すなわち、塗料温度、塗料粘度、ブース温度に応じて、塗料に各種溶剤を添加することで、塗装面の仕上がりを一定に保持する手法が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、シンナータンクに溶剤を収容しておき、ポンプで溶剤を塗料タンクに圧送する。   Here, a technique for maintaining the finish of the painted surface has been proposed. That is, a technique has been proposed in which the finish of the painted surface is kept constant by adding various solvents to the paint according to the paint temperature, paint viscosity, and booth temperature (see Patent Document 1). Specifically, the solvent is stored in a thinner tank, and the solvent is pumped to the paint tank with a pump.

特開平6−277574号公報JP-A-6-277574

しかしながら、上記文献のように容量の大きい塗料タンクについては、溶剤を供給する手段として汎用ポンプの供給精度で十分間に合うが、塗料タンクは循環配管を介して塗装ブースから離れた場所に設置されているので、シンナーで調整された大量の塗料では、塗装ブースの環境の変化に対して瞬時に追従できない。
そこで、例えば、塗装ガン近傍で塗料のシンナー調整を行う手法が考えられる。この場合、各塗装ガンに供給される塗料は少量であり、その塗料に対して混合されるシンナー量も極少量となる。よって、上記汎用ポンプでは、極少量のシンナーを供給制御することが困難となる。すなわち、シンナー量が多過ぎるとタレが発生し、塗装欠陥となり、シンナー量が少な過ぎると、塗料粒子が被塗装面になじむ前に流動性を失い、塗装面に凹凸が残る場合がある。
However, as for the paint tank with a large capacity as in the above document, the supply accuracy of the general-purpose pump is sufficient as a means for supplying the solvent, but the paint tank is installed at a place away from the paint booth via the circulation pipe. Therefore, a large amount of paint adjusted with thinner cannot instantaneously follow changes in the paint booth environment.
Thus, for example, a method of adjusting the paint thinner in the vicinity of the paint gun can be considered. In this case, the amount of paint supplied to each paint gun is small, and the amount of thinner mixed with the paint is also extremely small. Therefore, it becomes difficult for the general-purpose pump to control supply of a very small amount of thinner. That is, if the amount of the thinner is too large, sagging occurs, resulting in a coating defect. If the amount of the thinner is too small, the coating particles may lose fluidity before they become familiar with the surface to be coated, and unevenness may remain on the painted surface.

特に、車体の側面を塗装する場合、この問題が顕著となる。すなわち、ボンネットやルーフなどの車体の上面を塗装する場合には、塗料粒子が被塗装面に塗着して凹凸が生じても、重力は被塗装面に垂直に作用するため、表面張力および重力により、塗料粒子が被塗装面の形状になじみやすい。ところが、フェンダーやドアパネルなどの車体の側面を塗装する場合には、塗料の粒子が被塗装面に塗着して凹凸が生じると、重力は被塗装面に沿って作用するので、重力により塗料粒子が被塗装面の形状になじみにくくなる。   In particular, this problem becomes significant when the side surfaces of the vehicle body are painted. In other words, when painting the upper surface of a vehicle body such as a bonnet or roof, even if paint particles are applied to the surface to be coated and unevenness occurs, gravity acts perpendicularly to the surface to be coated. Thus, the paint particles are easily adapted to the shape of the surface to be coated. However, when painting the side of a vehicle body such as a fender or a door panel, if the paint particles are applied to the surface to be coated and unevenness occurs, gravity acts along the surface to be coated. However, it becomes difficult to adapt to the shape of the surface to be painted.

本発明は、塗装面の外観について高い平滑性を得ることができる静電塗装装置および静電塗装方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the electrostatic coating apparatus and electrostatic coating method which can obtain high smoothness about the external appearance of a coating surface.

本発明の静電塗装装置(例えば、後述のクリア塗装設備10)は、塗料を供給する塗料供給手段(例えば、後述の塗料供給管41およびギアポンプ43)と、溶剤を供給する溶剤供給手段(例えば、後述の溶剤供給管42および溶剤押出装置44)と、前記塗料供給手段から供給された塗料と前記溶剤供給手段から供給された溶剤とを混合する混合手段(例えば、後述のスタティックミキサ45)と、混合手段で混合された塗料および溶剤を噴霧する回転霧化式塗装装置(例えば、後述の塗装ガン30)と、これらを制御する制御手段(例えば、後述の制御装置50)と、を備える静電塗装装置であって、前記制御手段は、前記溶剤押出手段を駆動して、被塗装面(例えば、後述のボディ20)に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整することを特徴とする。   The electrostatic coating apparatus (for example, a clear coating facility 10 described later) of the present invention includes a paint supply means (for example, a paint supply pipe 41 and a gear pump 43 described later) for supplying paint and a solvent supply means (for example, paint supply pipe 41 and gear pump 43 described later) A solvent supply pipe 42 and a solvent extruder 44), which will be described later, and a mixing means (for example, a static mixer 45, which will be described later) for mixing the paint supplied from the paint supply means and the solvent supplied from the solvent supply means. A static atomizing coating apparatus (for example, a coating gun 30 described later) for spraying the paint and solvent mixed by the mixing means, and a control means (for example, a control apparatus 50 described later) for controlling them. In the electrocoating apparatus, the control means drives the solvent extruding means so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated (for example, a body 20 described later) falls within a predetermined range. As such, and adjusting the supply amount of the solvent.

ここで、供給する溶剤としては、塗料を希釈するために用いられる希釈溶剤でもよいが、高沸点溶剤の方が、より少量で高い効果が得られるため、好ましい。   Here, the solvent to be supplied may be a diluting solvent used for diluting the paint, but a high boiling point solvent is preferable because a high effect can be obtained with a smaller amount.

また、NV(Non Volatile:塗料の不揮発分)値とは、例えば、以下の式で表される。
NV=(乾燥後の塗料質量)/(乾燥前の塗料質量)×100
Further, the NV (Non Volatile) value is represented by the following equation, for example.
NV = (mass of paint after drying) / (mass of paint before drying) × 100

この発明によれば、溶剤押出手段を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整した。塗膜のNV値が所定範囲内に収まるようにすることで、混合した塗料の性質を管理できるので、被塗装面に塗着した塗料の流動性を確保でき、塗装面の外観について高い平滑性を得ることができる。   According to the present invention, the solvent supply means is adjusted by driving the solvent extrusion means so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated falls within a predetermined range. By keeping the NV value of the coating within a predetermined range, the properties of the mixed paint can be controlled, so that the fluidity of the paint applied to the surface to be coated can be secured, and the appearance of the painted surface is highly smooth. Can be obtained.

この場合、前記溶剤供給手段は、サーボモータ(例えば、後述のサーボモータ443)で駆動されるピストン(例えば、後述のピストン442)が内設されたシリンダ型の溶剤押出装置(例えば、後述の溶剤押出装置44)を含んで構成されることが好ましい。   In this case, the solvent supply means is a cylinder type solvent extrusion apparatus (for example, a solvent to be described later) in which a piston (for example, a piston 442 to be described later) driven by a servo motor (for example, a servo motor 443 to be described later) is provided. It is preferable to include an extrusion device 44).

従来のように塗料循環タンクのような大容量のタンク内で塗料と各種溶剤とを混合するには問題ないが、大量に希釈塗料を調製するため、ブース温度等の変化に迅速に追随させるのが難しい。そこで、ブース内の塗装装置の近傍で溶剤と希釈塗料とを混合することが考えられる。この場合、少量の溶剤で塗料の性質が十分に変化するため、少量の溶剤を定量的に吐出するポンプが必要になる。定量的に塗料を供給するポンプとしては、ギアポンプが存在するが、このギアポンプで極少量の溶剤を定量的に供給するのは困難である。   There is no problem in mixing paint and various solvents in a large-capacity tank such as a paint circulation tank as in the past, but in order to prepare diluted paint in large quantities, it can quickly follow changes in booth temperature etc. Is difficult. Therefore, it is conceivable to mix the solvent and the diluted paint in the vicinity of the coating apparatus in the booth. In this case, since the properties of the coating sufficiently change with a small amount of solvent, a pump that quantitatively discharges the small amount of solvent is required. There is a gear pump as a pump that quantitatively supplies paint, but it is difficult to quantitatively supply a very small amount of solvent with this gear pump.

すなわち、ギアポンプでは、構造上、吐出量が少なくなると、この吐出量を高い精度で制御することは困難である。そのため、塗料の性質を無駄なく迅速に管理することが難しく、塗装面の外観について所望の平滑性を得ることができない場合があった。   That is, in the gear pump, when the discharge amount is reduced, it is difficult to control the discharge amount with high accuracy. Therefore, it is difficult to quickly manage the properties of the paint without waste, and it may be impossible to obtain the desired smoothness with respect to the appearance of the painted surface.

そこで、この発明によれば、サーボモータで駆動されるピストンが内設されたシリンダ型の溶剤押出装置を用いて溶剤を供給した。溶剤押出装置は少ない吐出量を高精度で制御できる構造であるので、塗料の性質を確実に管理することができる。
また、供給する溶剤を高沸点溶剤としても、溶剤押出装置は低吐出制御できるので、問題がない。
Therefore, according to the present invention, the solvent is supplied using a cylinder-type solvent extrusion apparatus in which a piston driven by a servo motor is provided. Since the solvent extrusion device has a structure capable of controlling a small discharge amount with high accuracy, the properties of the paint can be managed reliably.
Further, even if the solvent to be supplied is a high boiling point solvent, the solvent extrusion apparatus can control the low discharge, so there is no problem.

本発明の静電塗装方法は、塗料を供給する塗料供給手段と、溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記塗料供給手段から供給された塗料と前記溶剤供給手段から供給された溶剤とを混合する混合手段と、混合手段で混合された塗料および溶剤を噴霧する回転霧化式塗装装置と、を用いて静電塗装する静電塗装方法であって、前記溶剤押出手段を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整することを特徴とする。   The electrostatic coating method of the present invention mixes paint supply means for supplying paint, solvent supply means for supplying solvent, paint supplied from the paint supply means, and solvent supplied from the solvent supply means. An electrostatic coating method for electrostatic coating using a mixing unit and a rotary atomizing coating apparatus that sprays a paint and a solvent mixed by the mixing unit, wherein the solvent extrusion unit is driven to be coated The supply amount of the solvent is adjusted so that the NV value of the coating film formed on the surface is within a predetermined range.

この場合、前記溶剤供給手段を、サーボモータ(例えば、後述のサーボモータ443)で駆動されるピストン(例えば、後述のピストン442)が内設されたシリンダ型の溶剤押出装置を含んで構成することが好ましい。   In this case, the solvent supply means includes a cylinder type solvent extrusion device in which a piston (for example, a piston 442 described later) driven by a servo motor (for example, a servo motor 443 described later) is provided. Is preferred.

本発明によれば、溶剤押出装置を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整した。塗膜のNV値が所定範囲内に収まるようにすることで、混合した塗料の性質を管理できるので、被塗装面に塗着した塗料の流動性を確保でき、塗装面の外観について高い平滑性を得ることができる。   According to the present invention, the solvent extrusion apparatus is driven to adjust the supply amount of the solvent so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated falls within a predetermined range. By keeping the NV value of the coating within a predetermined range, the properties of the mixed paint can be controlled, so that the fluidity of the paint applied to the surface to be coated can be secured, and the appearance of the painted surface is highly smooth. Can be obtained.

本発明の一実施形態に係る静電塗装装置が適用された塗装ラインの一部の平面図である。1 is a plan view of a part of a coating line to which an electrostatic coating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 前記実施形態に係る塗装ラインを構成するクリア塗装設備の斜視図である。It is a perspective view of the clear coating equipment which comprises the coating line which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係るクリア塗装設備の塗料および溶剤の経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the path | route of the coating material and solvent of the clear coating equipment which concerns on the said embodiment. ギアポンプおよび溶剤押出装置について吐出量の指令値と実測値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the command value of discharge amount, and a measured value about a gear pump and a solvent extrusion apparatus. クリア塗装設備の動作を説明するための第1の模式図である。It is a 1st schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. クリア塗装設備の動作を説明するための第2の模式図である。It is a 2nd schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. クリア塗装設備の動作を説明するための第3の模式図である。It is a 3rd schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. クリア塗装設備の動作を説明するための第4の模式図である。It is a 4th schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. クリア塗装設備の動作を説明するための第5の模式図である。It is a 5th schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. クリア塗装設備の動作を説明するための第6の模式図である。It is a 6th schematic diagram for demonstrating operation | movement of a clear painting installation. 回転霧化頭の回転数とNV値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed of a rotary atomization head, and NV value. 回転霧化頭の回転数とLW値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed of a rotary atomization head, and LW value. 本発明の変形例に係るクリア塗装設備の塗料および溶剤の経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the path | route of the coating material and solvent of the clear coating equipment which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る静電塗装方法が適用された塗装ライン1の一部の概略を示す平面図である。
塗装ライン1は、上塗り塗装(ベース塗装およびクリア塗装)を行う。
図1には塗装ライン1の一部が示されており、この塗装ライン1には、自動車のボディ20が搬送される搬送路2に沿って、ベース塗装設備3、フラッシュオフ設備4、静電塗装装置としてのクリア塗装設備10、焼き付け設備5の順に、設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a part of a coating line 1 to which an electrostatic coating method according to an embodiment of the present invention is applied.
The painting line 1 performs top coating (base coating and clear coating).
FIG. 1 shows a part of a painting line 1, and this painting line 1 includes a base painting facility 3, a flash-off facility 4, an electrostatic along a conveyance path 2 along which a vehicle body 20 is conveyed. Clear coating equipment 10 as a coating device and baking equipment 5 are provided in this order.

ベース塗装設備3は、塗装面としてのボディ20に中塗り塗装の上にベース塗装を行う設備であり、フラッシュオフ設備4は、ベース塗装の後にフラッシュオフを行う設備である。また、クリア塗装設備10は、フラッシュオフを行った後にボディ20にクリア塗装を行う設備であり、焼き付け設備5は、上塗り塗装(ベース塗装およびクリア塗装)の焼き付けを行う設備である。   The base coating facility 3 is a facility that performs base coating on the intermediate coating on the body 20 as a painted surface, and the flash-off facility 4 is a facility that performs flash-off after the base coating. The clear coating facility 10 is a facility that performs clear coating on the body 20 after performing flash-off, and the baking facility 5 is a facility that performs baking of top coating (base coating and clear coating).

図2は、クリア塗装設備10の斜視図である。
クリア塗装設備10は、搬送路2の両側に設けられた6台の塗装ロボット11〜16と、各塗装ロボット11〜16のそれぞれに塗料を供給する塗料供給手段としての塗料供給管41と、これら塗料供給管41のうち塗装ロボット13〜16に接続されるものに溶剤を供給する溶剤供給手段としての溶剤供給管42と、を備える(図1参照)。
塗装ロボット11、12は、最上流側に搬送路2を挟んで配置され、ボディ20の上面を塗装する上面塗装ロボットである。
塗装ロボット13、14は、塗装ロボット11、12の下流側に搬送路2を挟んで配置され、ボディ20の側面を塗装する側面塗装ロボットである。
塗装ロボット15、16は、塗装ロボット13、14の下流側に搬送路2を挟んで配置され、ボディ20の側面を塗装する側面塗装ロボットである。
FIG. 2 is a perspective view of the clear painting facility 10.
The clear painting facility 10 includes six painting robots 11 to 16 provided on both sides of the conveyance path 2, a paint supply pipe 41 as a paint supply means for supplying paint to each of the painting robots 11 to 16, A solvent supply pipe 42 is provided as a solvent supply means for supplying a solvent to the paint supply pipe 41 connected to the coating robots 13 to 16 (see FIG. 1).
The painting robots 11 and 12 are upper surface painting robots that are disposed on the most upstream side with the conveyance path 2 interposed therebetween and paint the upper surface of the body 20.
The painting robots 13 and 14 are side painting robots that are arranged on the downstream side of the painting robots 11 and 12 with the conveyance path 2 interposed therebetween and paint the side surface of the body 20.
The painting robots 15 and 16 are side painting robots that are disposed on the downstream side of the painting robots 13 and 14 with the conveyance path 2 interposed therebetween and paint the side surface of the body 20.

各塗装ロボット11〜16は、塗料を噴霧する回転霧化式塗装装置としての塗装ガン30と、この塗装ガン30の3次元空間上の位置を調整するロボットアーム40と、を備える。   Each of the coating robots 11 to 16 includes a coating gun 30 as a rotary atomizing coating apparatus that sprays paint, and a robot arm 40 that adjusts the position of the coating gun 30 in a three-dimensional space.

図3は、クリア塗装設備10の塗装ロボット13〜16の詳細な構造を示す模式図である。
クリア塗装設備10は、塗料を供給する塗料供給手段としてのギアポンプ43と、溶剤を供給する溶剤供給手段としての溶剤押出装置44と、ギアポンプ43から供給された塗料と溶剤押出装置44から供給された溶剤とを混合する混合手段としてのスタティックミキサ45と、これらを制御する制御手段としての制御装置50と、を備える。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a detailed structure of the painting robots 13 to 16 of the clear painting facility 10.
The clear coating equipment 10 is supplied from a gear pump 43 as a paint supply means for supplying paint, a solvent extrusion device 44 as a solvent supply means for supplying solvent, and a paint and solvent extrusion apparatus 44 supplied from the gear pump 43. A static mixer 45 as mixing means for mixing the solvent and a control device 50 as control means for controlling them are provided.

上述の塗料供給管41は、塗装ロボット13〜16の塗装ガン30に接続されており、ギアポンプ43およびスタティックミキサ45は、この塗料供給管41の途中に設けられている。
上述の溶剤供給管42は、スタティックミキサ45に接続されており、溶剤押出装置44は、この溶剤供給管42の途中に設けられている。また、溶剤供給管42の溶剤押出装置44の上流側および下流側には、バルブ421、422が設けられている。
上述の塗装ガン30は、スタティックミキサ45で混合された塗料および溶剤を噴霧する。
The paint supply pipe 41 described above is connected to the paint gun 30 of the paint robots 13 to 16, and the gear pump 43 and the static mixer 45 are provided in the middle of the paint supply pipe 41.
The solvent supply pipe 42 described above is connected to a static mixer 45, and the solvent extrusion device 44 is provided in the middle of the solvent supply pipe 42. Valves 421 and 422 are provided on the upstream side and the downstream side of the solvent extrusion device 44 of the solvent supply pipe 42.
The coating gun 30 described above sprays the paint and solvent mixed by the static mixer 45.

塗装ガン30は、図示しない本体と、この本体に回転可能に設けられた回転霧化頭32と、を備える。   The coating gun 30 includes a main body (not shown) and a rotary atomizing head 32 that is rotatably provided on the main body.

本体は、円筒形状であり、回転霧化頭32に塗料を供給する塗料供給管41、塗料供給管41に溶剤を供給する溶剤供給管42のほか、コンプレッサから圧送された空気により回転霧化頭32を回転させる図示しないエアモータや、塗料を帯電させる図示しない高電圧発生装置を備える。
回転霧化頭32には、噴射方向に向かって拡開する拡開面321が形成されている。
塗料供給管41は、回転霧化頭32の中心軸に沿って延びて拡開面321の中央に到達している。
The main body has a cylindrical shape, and includes a paint supply pipe 41 for supplying paint to the rotary atomizing head 32, a solvent supply pipe 42 for supplying solvent to the paint supply pipe 41, and a rotary atomizing head by air fed from a compressor. An air motor (not shown) that rotates 32 and a high voltage generator (not shown) that charges the paint are provided.
The rotary atomizing head 32 is formed with an expanded surface 321 that expands in the injection direction.
The paint supply pipe 41 extends along the central axis of the rotary atomizing head 32 and reaches the center of the spread surface 321.

溶剤押出装置44は、円筒形状のシリンダ441と、このシリンダ441に内設されて摺動可能に設けられたピストン442と、このピストン442をシリンダ441の軸方向に進退させるサーボモータ443と、を備える。
ピストン442は、シリンダ441の内周面に当接する円盤状のピストン本体444と、このピストン本体444に設けられてサーボモータ443に接続された棒状のシャフト445と、を備える。
このピストン442は、送りねじ機構であり、サーボモータ443が回転駆動することで、ピストン442のシリンダ441内の位置を高精度で調整できるようになっている。
The solvent extrusion device 44 includes a cylindrical cylinder 441, a piston 442 provided in the cylinder 441 so as to be slidable, and a servo motor 443 for moving the piston 442 in the axial direction of the cylinder 441. Prepare.
The piston 442 includes a disk-shaped piston main body 444 that contacts the inner peripheral surface of the cylinder 441, and a rod-shaped shaft 445 provided on the piston main body 444 and connected to the servo motor 443.
The piston 442 is a feed screw mechanism, and the servo motor 443 is driven to rotate so that the position of the piston 442 in the cylinder 441 can be adjusted with high accuracy.

図4は、ギアポンプおよび溶剤押出装置について、吐出量の指令値と実測値との関係を示す図である。
図4より、溶剤押出装置の実際の吐出量は、指令値に対してほぼ正確に対応していることが判る。
これに対し、ギアポンプの実際の吐出量は、指令値に対して少なくなっており、また、指令値がある程度少なくなると、吐出できなくなることが判る。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the command value of the discharge amount and the actual measurement value for the gear pump and the solvent extrusion device.
From FIG. 4, it can be seen that the actual discharge amount of the solvent extrusion apparatus corresponds to the command value almost accurately.
On the other hand, it can be seen that the actual discharge amount of the gear pump is smaller than the command value, and when the command value decreases to some extent, it is impossible to discharge.

制御装置50は、ギアポンプ43、溶剤押出装置44、塗装ガン30を制御して、塗装ガン30から塗料を噴霧する。   The control device 50 controls the gear pump 43, the solvent extrusion device 44, and the coating gun 30 to spray paint from the coating gun 30.

次に、塗料を溶剤と混合して静電塗装する場合の塗装ロボット13〜16の動作について、説明する。
まず、制御装置50により、バルブ422を閉じ、バルブ421を開いて、この状態で、図示しない溶剤供給源から溶剤を溶剤供給管42に供給し、溶剤押出装置44のシリンダ441内に溶剤を充填する。
次に、ギアポンプ43を駆動して、塗料供給管41を通して、スタティックミキサ45に塗料を供給する。
Next, the operation of the painting robots 13 to 16 when the paint is mixed with a solvent for electrostatic painting will be described.
First, the control device 50 closes the valve 422 and opens the valve 421. In this state, the solvent is supplied from a solvent supply source (not shown) to the solvent supply pipe 42, and the cylinder 441 of the solvent extrusion device 44 is filled with the solvent. To do.
Next, the gear pump 43 is driven to supply the paint to the static mixer 45 through the paint supply pipe 41.

そして、回転霧化頭の高回転(標準塗装条件よりも高い)および/または少量の塗料供給(標準塗装条件よりも少ない)等により、塗膜のNV値が所定の範囲を外れる場合には、塗料を塗料供給管41に供給すると同時に、バルブ421を閉じ、バルブ422を開いて、溶剤押出装置44を駆動し、塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤を溶剤供給管42に供給し、スタティックミキサ45にて塗料と溶剤とを混合する。   And, when the NV value of the coating film is out of the predetermined range due to high rotation of the rotary atomizing head (higher than the standard coating condition) and / or a small amount of paint supply (less than the standard coating condition), etc. Simultaneously with supplying the paint to the paint supply pipe 41, the valve 421 is closed and the valve 422 is opened to drive the solvent extrusion device 44, so that the solvent is supplied to the solvent supply pipe 42 so that the NV value of the coating film falls within a predetermined range. The paint and solvent are mixed by the static mixer 45.

回転霧化頭32は回転しているので、吐出された塗料と溶剤との混合物には遠心力が作用し、この混合物は、回転霧化頭32の回転によりさらに混合されつつ、拡開面321の表面に沿って周縁部に向かって移動する。この混合した塗料が拡開面321の周縁部に接近すると、回転霧化頭32が高速で回転しているので、この塗料に作用する遠心力はかなり大きくなり、塗料は多数の微細な液滴に分離され、霧状となる。この霧状の塗料は、拡開面321の周縁部から飛散し、ボディ20の表面に塗着する。   Since the rotary atomizing head 32 is rotating, a centrifugal force acts on the mixture of the discharged paint and solvent, and this mixture is further mixed by the rotation of the rotary atomizing head 32, and the expanded surface 321. Move toward the periphery along the surface. When the mixed paint approaches the peripheral edge of the spreading surface 321, the rotary atomizing head 32 rotates at a high speed, so that the centrifugal force acting on the paint becomes considerably large, and the paint has many fine droplets. Separated into a mist. This mist-like paint scatters from the periphery of the spread surface 321 and is applied to the surface of the body 20.

以下、クリア塗装設備10の動作を、図5〜図10を参照しながら説明する。
このクリア塗装設備10には、2種類のボディ20A、20Bが混在して上流から搬送されるものとする。ボディ20Bには、ボディ20Aよりも高い平滑性が要求されているものとする。
まず、図5に示すように、クリア塗装設備10は、ボディ20A、20Bの塗装を行っている。具体的には、塗装ロボット13〜16により、ボディ20Aの側面を塗装している。また、塗装ロボット11、12により、ボディ20Bのフロント側の上面を塗装している。ここで、塗装ロボット11〜16には、塗料のみが供給される。
Hereinafter, the operation of the clear painting facility 10 will be described with reference to FIGS.
In this clear coating facility 10, two types of bodies 20A and 20B are mixed and conveyed from upstream. The body 20B is required to have higher smoothness than the body 20A.
First, as shown in FIG. 5, the clear painting facility 10 performs painting of the bodies 20A and 20B. Specifically, the side surfaces of the body 20A are painted by the painting robots 13-16. Further, the upper surface of the front side of the body 20B is painted by the painting robots 11 and 12. Here, only the paint is supplied to the painting robots 11 to 16.

図5に示す状態から1タクト進むと、図6に示すように、クリア塗装設備10は、塗装ロボット15、16により、ボディ20Aのリア側の側面を塗装する。また、塗装ロボット11〜14により、ボディ20Bのリア側の上面およびフロント側の側面を塗装する。ここで、塗装ロボット13、14によりボディ20Bのフロント側の側面を塗装するため、塗装ロボット13、14の塗装ガン30の回転霧化頭32は、ボディ20Aの側面を塗装していた場合よりも高回転となり、同時に、これら塗装ロボット13、14には、塗料に加えて溶剤が供給される。   When proceeding one tact from the state shown in FIG. 5, the clear painting facility 10 paints the rear side surface of the body 20 </ b> A by the painting robots 15 and 16 as shown in FIG. 6. Further, the painting robots 11 to 14 paint the upper surface on the rear side and the side surface on the front side of the body 20B. Here, since the front side surface of the body 20B is painted by the painting robots 13 and 14, the rotary atomizing head 32 of the painting gun 30 of the painting robots 13 and 14 is more than when the side surface of the body 20A is painted. At the same time, the coating robots 13 and 14 are supplied with a solvent in addition to the paint.

図6に示す状態から1タクト進むと、図7に示すように、クリア塗装設備10からボディ20Aが搬出され、クリア塗装設備10には新たにボディ20Bが搬入される。すると、塗装ロボット13〜16により、既に搬入された下流側のボディ20Bの側面を塗装するとともに、塗装ロボット11、12により、新たに搬入された上流側のボディ20Bのフロント側の上面を塗装する。ここで、塗装ロボット13〜16によりボディ20Bの側面を塗装するため、塗装ロボット13〜16の塗装ガン30の回転霧化頭32は、ボディ20Aの側面を塗装していた場合よりも高回転となり、同時に、これら塗装ロボット13〜16には、塗料に加えて溶剤が供給される。   When one tact progresses from the state shown in FIG. 6, as shown in FIG. 7, the body 20 </ b> A is carried out from the clear coating facility 10, and the body 20 </ b> B is newly carried into the clear coating facility 10. Then, the painting robots 13 to 16 paint the side surface of the downstream body 20B already carried in, and the painting robots 11 and 12 coat the front side upper surface of the newly carried upstream body 20B. . Here, since the side surfaces of the body 20B are painted by the painting robots 13 to 16, the rotary atomizing head 32 of the painting gun 30 of the painting robots 13 to 16 has a higher rotation than when the side surfaces of the body 20A are painted. At the same time, the coating robots 13 to 16 are supplied with a solvent in addition to the paint.

図7に示す状態から1タクト進むと、図8に示すように、クリア塗装設備10は、塗装ロボット15、16により、下流側のボディ20Bのリア側の側面を塗装する。また、塗装ロボット11〜14により上流側のボディ20Bのリア側の上面およびフロント側の側面を塗装する。ここで、塗装ロボット13〜16によりボディ20Bの側面を塗装するため、塗装ロボット13〜16の塗装ガン30の回転霧化頭32は、ボディ20Aの側面を塗装していた場合よりも高回転となり、同時に、これら塗装ロボット13〜16には、塗料に加えて溶剤が供給される。   When one tact advances from the state shown in FIG. 7, the clear painting facility 10 paints the rear side surface of the downstream body 20 </ b> B by the painting robots 15 and 16 as shown in FIG. 8. Also, the painting robots 11 to 14 paint the rear upper surface and the front side surface of the upstream body 20B. Here, since the side surfaces of the body 20B are painted by the painting robots 13 to 16, the rotary atomizing head 32 of the painting gun 30 of the painting robots 13 to 16 has a higher rotation than when the side surfaces of the body 20A are painted. At the same time, the coating robots 13 to 16 are supplied with a solvent in addition to the paint.

図8に示す状態から1タクト進むと、図9に示すように、クリア塗装設備10からボディ20Bが搬出され、クリア塗装設備10には新たにボディ20Aが搬入される。すると、塗装ロボット13〜16により、既に搬入されたボディ20Bの側面を塗装するとともに、塗装ロボット11、12により、新たに搬入されたボディ20Aのフロント側の上面を塗装する。ここで、塗装ロボット13〜16は、ボディ20Bの側面を塗装するため、塗装ロボット13〜16の塗装ガン30の回転霧化頭32は、ボディ20Aの側面を塗装していた場合よりも高回転となり、同時に、これら塗装ロボット13〜16には、塗料に加えて溶剤が供給される。   When progressing one tact from the state shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9, the body 20 </ b> B is unloaded from the clear coating facility 10, and a body 20 </ b> A is newly loaded into the clear coating facility 10. Then, the painting robots 13 to 16 paint the side surface of the body 20B already carried in, and the painting robots 11 and 12 coat the front side upper surface of the newly carried body 20A. Here, since the painting robots 13 to 16 paint the side surfaces of the body 20B, the rotary atomizing head 32 of the painting gun 30 of the painting robots 13 to 16 rotates at a higher speed than when painting the side surfaces of the body 20A. At the same time, the coating robots 13 to 16 are supplied with a solvent in addition to the paint.

図9に示す状態から1タクト進むと、図10に示すように、クリア塗装設備10は、塗装ロボット15、16により、既に搬入されたボディ20Bのリア側の側面を塗装する。また、塗装ロボット11〜14により、新たに搬入されたボディ20Aのリア側の上面およびフロント側の側面を塗装する。ここで、塗装ロボット15、16は、ボディ20Bの側面を塗装するため、塗装ロボット15、16の塗装ガン30の回転霧化頭32は、ボディ20Aの側面を塗装していた場合よりも高回転となり、同時に、これら塗装ロボット15、16には、塗料に加えて溶剤が供給される。   When proceeding one tact from the state shown in FIG. 9, as shown in FIG. 10, the clear painting facility 10 paints the rear side surface of the body 20 </ b> B already carried in by the painting robots 15 and 16. In addition, the painting robots 11 to 14 paint the rear upper surface and the front side surface of the newly loaded body 20A. Here, since the painting robots 15 and 16 paint the side surfaces of the body 20B, the rotary atomizing head 32 of the painting gun 30 of the painting robots 15 and 16 rotates at a higher speed than when painting the side surfaces of the body 20A. At the same time, the coating robots 15 and 16 are supplied with a solvent in addition to the paint.

[実施例および比較例]
上述のクリア塗装設備に塗料および溶剤を供給し、塗料に対する溶剤の割合とNV値およびLW値との関連を調べた。
[Examples and Comparative Examples]
The paint and solvent were supplied to the above-mentioned clear coating equipment, and the relationship between the ratio of the solvent to the paint and the NV value and LW value was examined.

図11は、回転霧化頭の回転数とNV値との関係を示す図である。図12は、回転霧化頭の回転数とLW値との関係を示す図である。
図12中、LW(Long Wave)とは、Wavescan(BYK Gardner社製)と呼ばれる測定器で測定された、塗膜の平滑度を表す指標である。具体的には、この測定器からレーザ光を塗膜表面に照射して、塗膜表面の反射光強度を検出し、塗膜表面の光学プロファイルを検出する。そして、この光学ファイルを数学的フィルターにかけ、塗膜表面のストラクチャーを波長毎に分離し、測定した波長がある程度長いものを抽出して数値化したものである。LW値が低いほど表面が平滑であり、外観が良好である、といえる。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the rotary atomizing head and the NV value. FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the rotational speed of the rotary atomizing head and the LW value.
In FIG. 12, LW (Long Wave) is an index representing the smoothness of the coating film measured by a measuring instrument called Wavescan (manufactured by BYK Gardner). Specifically, the surface of the coating film is irradiated with laser light from this measuring device, the reflected light intensity on the coating film surface is detected, and the optical profile on the coating film surface is detected. Then, the optical file is subjected to a mathematical filter, the structure of the coating film surface is separated for each wavelength, and the measured wavelength is extracted to a certain extent and digitized. It can be said that the lower the LW value, the smoother the surface and the better the appearance.

塗料に溶剤を添加しない場合、NV値が所定の範囲(図11中tからtまでの範囲)から外れて高く、LW値も高くなっている。
すなわち、回転霧化頭の回転数を上昇させると、塗料粒子が微粒化されるため、塗料粒子の比表面積が増大して、塗料中の溶剤分の揮発量が多くなり、塗膜のNV値も上昇してゆく。その結果、塗膜の流動性が低下し、被塗装面に塗着した塗料のレベリングが不十分となり、LW値も上昇傾向となる。
Without the addition of solvent to the paint, high NV value is out of a predetermined range (range from in FIG. 11 t 1 to t 2), which is higher LW value.
That is, when the rotational speed of the rotary atomizing head is increased, the paint particles are atomized, the specific surface area of the paint particles is increased, the amount of volatilization of the solvent in the paint is increased, and the NV value of the coating film is increased. Will also rise. As a result, the fluidity of the coating film decreases, the leveling of the paint applied to the surface to be coated becomes insufficient, and the LW value also tends to increase.

これに対し、回転霧化頭の回転数を上昇させるとともに塗料に溶剤を添加した場合には、NV値が所定の範囲内に収まっており、LW値が低くなる。
すなわち、回転霧化頭の回転数を上昇させると、塗料粒子が微粒化されて塗料粒子の比表面積が増大するが、溶剤が添加されているため、塗膜中の不揮発分の割合がそれほど高くならず、NV値の上昇を抑えることができる。よって、被塗装面に塗着した塗料が流動性を失うことなくレベリングできるので、塗膜表面の凹凸が抑えられることになり、LW値が下降傾向となる。
On the other hand, when the rotational speed of the rotary atomizing head is increased and a solvent is added to the paint, the NV value is within a predetermined range and the LW value is lowered.
That is, when the rotational speed of the rotary atomizing head is increased, the paint particles are atomized and the specific surface area of the paint particles is increased. However, since the solvent is added, the ratio of the non-volatile content in the coating film is so high. In other words, an increase in the NV value can be suppressed. Therefore, since the paint applied to the surface to be coated can be leveled without losing fluidity, unevenness on the surface of the coating film is suppressed, and the LW value tends to decrease.

以上より、塗膜のNV値が所定範囲を超えて高くならないにように管理しつつ、回転霧化頭32の回転数を上昇させて塗料粒子を微粒化することで、LW値を低下させて、外観を良好にできることが判る。   As described above, the NV value of the coating film is controlled so as not to increase beyond the predetermined range, and the LW value is decreased by increasing the rotational speed of the rotary atomizing head 32 and atomizing the paint particles. It can be seen that the appearance can be improved.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)溶剤押出装置44を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整した。塗膜のNV値が所定範囲内に収まるようにすることで、混合した塗料の性質を管理できるので、被塗装面に塗着した塗料の流動性を確保でき、塗装面の外観について高い平滑性を得ることができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The solvent extrusion device 44 was driven to adjust the supply amount of the solvent so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated was within a predetermined range. By keeping the NV value of the coating within a predetermined range, the properties of the mixed paint can be controlled, so that the fluidity of the paint applied to the surface to be coated can be secured, and the appearance of the painted surface is highly smooth. Can be obtained.

(2)サーボモータ443で駆動されるピストン442が内設されたシリンダ型の溶剤押出装置44を用いて溶剤を供給した。溶剤押出装置は少ない吐出量を高精度で制御できる構造であるので、塗料の性質を確実に管理することができる。   (2) The solvent was supplied using a cylinder type solvent extrusion device 44 in which a piston 442 driven by a servo motor 443 was installed. Since the solvent extrusion device has a structure that can control a small discharge amount with high accuracy, the properties of the paint can be managed reliably.

(3)スタティックミキサ45と回転霧化頭32との組合せにより、塗装ガン30の近傍で塗料と溶剤とを混合したので、塗料循環タンク内での塗料と溶剤とを混合した場合に比べて、所望のNV値の塗料をタイムラグなく供給できる。   (3) Since the paint and the solvent are mixed in the vicinity of the coating gun 30 by the combination of the static mixer 45 and the rotary atomizing head 32, compared with the case where the paint and the solvent are mixed in the paint circulation tank, A paint having a desired NV value can be supplied without time lag.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、静電塗装装置および静電塗装方法をクリア塗装設備10に適用したが、これに限らない。すなわち、中塗り塗装設備に適用してもよいし、オーバーコートクリア塗装設備(クリア塗装の上に施されるプレミアムなクリア塗装)のような、上塗り塗装設備のうちベース塗装設備を除いた設備に適用してもよい。また、これらの設備のうちの1つに適用してもよいし、複数に適用してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the present embodiment, the electrostatic coating apparatus and the electrostatic coating method are applied to the clear coating facility 10, but the present invention is not limited thereto. In other words, it may be applied to intermediate coating equipment, or it may be applied to equipment other than the base coating equipment, such as overcoat clear painting equipment (premium clear painting applied over clear painting). You may apply. Moreover, you may apply to one of these facilities, and may apply to multiple.

また、本実施形態では、溶剤と塗料とを回転霧化頭32に供給する前にスタティックミキサ45にて混合したが、塗装の途中で塗料の種類を変更する場合、スタティックミキサ45から塗装ガン30までの混合した塗料を廃棄しなければならない。そこで、例えば、図13に示すように、塗料供給管41にスタティックミキサを設けず、溶剤供給管42をスタティックミキサではなく塗装ガン30に接続してもよい。このような回転霧化頭によるベル先混合においても、上述の(1)、(2)と同様の効果がある。   In this embodiment, the solvent and the paint are mixed by the static mixer 45 before being supplied to the rotary atomizing head 32. However, when the kind of paint is changed during the painting, the coating gun 30 is applied from the static mixer 45. Up to the mixed paint must be discarded. Therefore, for example, as shown in FIG. 13, the paint supply pipe 41 may not be provided with a static mixer, and the solvent supply pipe 42 may be connected to the coating gun 30 instead of the static mixer. The same effect as in the above (1) and (2) can be obtained also in the bell tip mixing by the rotary atomizing head.

10 クリア塗装設備(静電塗装装置)
20 ボディ(被塗装面)
41 塗料供給管(塗料供給手段)
42 溶剤供給管(溶剤供給手段)
43 ギアポンプ(塗料供給手段)
44 溶剤押出装置(溶剤供給手段)
45 スタティックミキサ(混合手段)
50 制御装置(制御手段)
442 ピストン
443 サーボモータ
10 Clear coating equipment (electrostatic coating equipment)
20 Body (surface to be painted)
41 Paint supply pipe (paint supply means)
42 Solvent supply pipe (solvent supply means)
43 Gear pump (paint supply means)
44 Solvent extruder (solvent supply means)
45 Static mixer (mixing means)
50 Control device (control means)
442 Piston 443 Servo motor

Claims (4)

塗料を供給する塗料供給手段と、溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記塗料供給手段から供給された塗料と前記溶剤供給手段から供給された溶剤とを混合する混合手段と、混合手段で混合された塗料および溶剤を噴霧する回転霧化式塗装装置と、これらを制御する制御手段と、を備える静電塗装装置であって、
前記制御手段は、前記溶剤押出手段を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整することを特徴とする静電塗装装置。
The paint supply means for supplying the paint, the solvent supply means for supplying the solvent, the mixing means for mixing the paint supplied from the paint supply means and the solvent supplied from the solvent supply means, and the mixing means An electrostatic coating apparatus comprising: a rotary atomizing coating apparatus that sprays a paint and a solvent, and a control means that controls these,
The control means drives the solvent extruding means to adjust the supply amount of the solvent so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated falls within a predetermined range. apparatus.
請求項1に記載の静電塗装装置において、
前記溶剤供給手段は、サーボモータで駆動されるピストンが内設されたシリンダ型の溶溶剤押出装置を含んで構成されることを特徴とする静電塗装装置。
The electrostatic coating apparatus according to claim 1,
The electrostatic coating apparatus according to claim 1, wherein the solvent supply means includes a cylinder-type solvent-extruding device having a piston driven by a servo motor.
塗料を供給する塗料供給手段と、溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記塗料供給手段から供給された塗料と前記溶剤供給手段から供給された溶剤とを混合する混合手段と、混合手段で混合された塗料および溶剤を噴霧する回転霧化式塗装装置と、を用いて静電塗装する静電塗装方法であって、
前記溶剤押出手段を駆動して、被塗装面に形成された塗膜のNV値が所定範囲内に収まるように、溶剤の供給量を調整することを特徴とする静電塗装方法。
The paint supply means for supplying the paint, the solvent supply means for supplying the solvent, the mixing means for mixing the paint supplied from the paint supply means and the solvent supplied from the solvent supply means, and the mixing means An electrostatic coating method of electrostatic coating using a rotary atomizing coating device that sprays a paint and a solvent,
An electrostatic coating method characterized in that the solvent supply amount is adjusted by driving the solvent extruding means so that the NV value of the coating film formed on the surface to be coated falls within a predetermined range.
請求項3に記載の静電塗装方法において、
前記溶剤供給手段を、サーボモータで駆動されるピストンが内設されたシリンダ型の溶溶剤押出装置を含んで構成することを特徴とする静電塗装方法。
In the electrostatic coating method according to claim 3,
An electrostatic coating method characterized in that the solvent supply means includes a cylinder-type solvent-extruding device having a piston driven by a servomotor.
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